3.3. Задание 2 Исходные данные

Расчет сходимости процесса поочередного уравновешивания мостовой схемы двумя регулирующими органами.

Для измерения прогиба резца используется индуктивный датчик с индуктивностью L и активным сопротивлением R₁. Индуктивный датчик включен в мостовую схему переменного тока с предварительным автоматическим аналоговым поочередным уравновешиванием по двум параметрам. Структурная схема системы состоит из источника питания мостовой схемы переменным напряжением, усилителя напряжения разбаланса мостовой схемы, индикатора равновесия и двух двигателей, роторы которых через редукторы соединены с регулирующими потенциометрами R_i и R_j, мостовой схемы. При этом в плечо ас мостовой схемы включен индуктивный датчик (Z₁=R₁+jωL); в плечо ad – потенциометр R₂ (Z₂ = R₂); в плечо db – потенциометр R₃ с параллельно соединенным конденсатором С ; в плечо cb – потенциометр R₃ (Z₃ = R₃).

В табл. 2 приведены исходные данные для десяти вариантов.

Таблица 2

Номер варианта	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Индуктивность датчика L, Гн	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1
Активное сопротивление R1, Ом	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500
Угол нечувствительности ε, º	3	5	7	9	11	13	12	10	8	6
Начальный разбаланс мостовой схемы Uнач, В	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9
Конечный разбаланс мостовой схемы Uконечн, В	0,001	0,002	0,004	0,006	0,008	0,01	0,012	0,014	0,016	0,018

В табл. 3 указаны регулируемые параметры мостовой схемы.

Таблица 3

Предпоследняя цифра шифра	0, 1, 2	3, 4	5, 6, 7	8, 9
Регулируемые параметры	R2, R3	R2, C	R4, R3	R4, C

Методические указания к выполнению контрольной работы Задание 2.

В контрольной работе требуется найти величины сопротивлений R₂, R₃, R₄, емкость С, рассчитать число циклов поочередного уравновешивания и нарисовать электрическую схему моста.

Максимальная чувствительность мостовой схемы достигается при

Так как

а Z₂ = R₂ и Z₄ = R₄, то

Для определения величин R₃ и C воспользуемся условием равновесного состояния мостовой схемы

После подстановки комплексных значений сопротивлений и ряда преобразований получим условие равновесия мостовой схемы в комплексной форме

где ω = 2 π f – круговая частота питающего мостовую схему напряжения (f = 5 · 10³ Гц).

Разделив вещественную мнимую части, получим два уравнения равновесного состояния мостовой схемы

.

Определяем R₃ и С

Зная все параметры мостовой схемы, можно определить угол сходимости мостовой схемы по формуле

где Н = Z₁Z₃ – Z₃Z₄, или после подстановки R_j и R_j – регулируемые параметры.

В общем случае процесс поочередного уравновешивания состоит в построении на плоскости уравновешивания последовательности положений выходных потенциальных точек мостовой схемы после каждой регулировки и подсчета числа регулировок, необходимых для достижения минимального значения напряжения разбаланса мостовой схемы.

В случае линейных статических характеристик мостовой схемы число регулировок может быть определено из следующего выражения

где U_{cd нач} – величина начального разбаланса мостовой схемы; U_{cd конеч} – величина конечного разбаланса мостовой схемы; ε – угол нечувствительности индикатора равновесия.

Вопросы для САМОПРОВЕРКИ

1. Как вы понимаете следующие термины: измерения, контроль, средство измерения, метод и принцип измерений?

2. Приведете классификацию погрешности измерений по способу математического представления и виду их зависимости от входной величины.

3. Как классифицируются погрешности по виду их зависимости от влияющих величин, характеру проявления и изменчивости измеряемой величины?

4. Какие виды измерений бывают?

5. Перечислите основные методы измерений и приведите примеры иллюстрирующие их.

6. Перечислите основные виды средств измерений.

7. Дайте общую характеристику измерительных сигналов.

8. Перечислите основные виды измерительных сигналов.

9. Какие сигналы называются дискретными и квантоваными?

10. Перечислите основные виды преобразований измерительных сигналов и дайте их краткую характеристику.

11. Какие задачи решают следующие виды преобразований квантование, дискретизация и восстановление сигналов?

12. В чем состоит фильтрация, модуляция и детектирование сигналов?

13. Какие виды кодирования кодировании измерительной информации существуют?

14. Опишите основные структурные блоки измерительных средств.

15. Приведите основные схемы включения измерительных преобразователей.

16. Опишите особенности ввода измерительной информации в ЭВМ.

17. Перечислите основные этапы построения измерительных средств.

18. Приведите основные статические характеристики средств измерений.

19. Что понимается под динамическими характеристиками средств измерений?

20. Перечислите основные принципы построения измерительных цепей прямого преобразования.

21. Какие виды измерительных цепей уравновешивания существуют?

22. Перечислите основные методы повышения точности приборов и охарактеризуйте их.

23. На какие классы можно разделить измерительные преобразователи?

24. Перечислите основные физические эффекты, используемые для параметрических первичных измерительных преобразователей.

25. Какие основные физические эффекты используются для генераторных первичных измерительных преобразователей?

26. Приведите схемы включения параметрических преобразователей.

27. Опишите конструкцию резистивных преобразователей реостатного типа и область их применения.

28. Опишите конструкцию тензорезистивных преобразователей и схемы их подключения.

29. Перечислите основные виды погрешностей тензорезистивных преобразователей.

30. Приведите основные расчетные зависимости для мостовых измерительных схем.

31. Опишите принцип действия индуктивные преобразователей

32. Какие виды индуктивных преобразователей существуют?

33. Опишите особенности конструкции индуктивных преобразователей. индуктивных преобразователей.

34. Для измерения каких величин приминаются магнитоупругие ИП.

35. От каких параметров электростатических преобразователей зависит их емкость?

36. Приведите схемы включения схемы включения.

37. Пьезоэлектрические преобразователи: принцип действия, конструктивные особенности и схемы включения.

38. Перечислите основные разновидности индукционных измерительных преобразователей.

39. Опишите принцип действия индукционных измерительных преобразователей.

40. Перечислите основные виды приемников оптического излучения.

41. Какие виды дискретных измерительных преобразователей существуют?

42. Перечислите виды электроконтактных ИП.

43. Опишите принцип действия энкодеров.

44. Какие измерительные преобразователи используются в устройствах синхронной связи?

45. Приведите основные схемы включения сельсинов.

46. Какие измерительные преобразователи используются в системах ЧПУ для определения положения рабочих органов.

47. Опишите конструкцию и принцип действия вращающихся трансформаторов.

48. Какие схемы включения вращающихся трансформаторов используются?

49. Дайте определение индуктосина, опишите его конструкцию и принцип действия.

50. Какое основное требование предъявляется к тахогенераторам? Опишите принцип действия тахогенераторов.

51. Перечислите основные виды тахогенераторов.

52. Опишите конструкцию фотоэлектрических преобразователей линейных перемещений.

53. Какие контактные средства используются при измерении линейных и угловых величин?

54. Перечислите основные виды бесконтактных измерений линейных и угловых величин

55. Какие виды средств измерений используются для продольных деформаций?

56. Какие средства используют для измерения частоты вращения?

57. Какие методы используются для измерения линейной и угловых скоростей?

58. Какие средства используются для измерения механических колебаний?

59. Перечислите средства измерение сил.

60. Какими средствами можно измерить величину крутящего момента?

61. Перечислите основные виды средств измерения температуры.

62. Какие схемы включения терморезистивных преобразователей используются?

63. Какие основные погрешности учитываются при подключении термопар?

64. Какими методами и средствами проводится оценка качества обработанных поверхностей?

65. Как можно контролировать силовые параметры процесса обработки резаньем?

66. Как производится оценка тепловыделения в зоне резания?

67. Изложите цели построения и назначение информационно-измерительных систем.

68. Приведите обобщенную структуру информационно-измерительных систем.

69. Перечислите основные элементы ИИС и дайте их краткую характеристику.

70. Опишите сущность технологии виртуальных приборов. технологии «виртуальных приборов».